我们已经迎来 Ethereum 2.0 时代，本就独特、创新的加密货币将见证改变格局的一次升级，在这种情况下，人们对权益证明 (PoS) 共识机制展开了热烈探讨。 从工作量证明 (PoW) 机制转向 PoS 系统，这是本次更新中最令人期待的改变之一，但我们深知，对于普通交易者来说，这一切不免有些令人生畏。 那么，什么是权益证明，它对以太坊意味着什么呢？ 

首先，我们来讨论一下共识机制。 简单来说，共识机制令区块链具有安全性。 由于大多数加密货币都是去中心化的，因此需要一个系统来确保网络安全。 分布式系统及其网络使用共识机制，就事实的单一来源达成一致。 

例如，在中心化系统中，真相由单一实体决定，比如负责的金融机构。 但在去中心化系统中，需要许多自治实体来维护单个网络。 为了保护网络并验证交易，他们必须采用一致的加密机制来达成共识。 

权益证明机制是什么，如何运作

为了让您更好地了解权益证明的工作原理，让我们先谈谈 PoW 的工作原理。 目前，大多数人了解的是工作量证明系统，它被用于比特币 (BTC) 和当前版本的以太币 (ETH) 等主流加密货币。 它是由中本聪在 2009 年发布 BTC 时创建的。 

对于区块链这样的新兴技术，工作量证明系统非常安全和值得信赖。 它由两个主要组成部分：矿工和能源。 矿工，即通过运行和管理节点（或计算机）来维护网络的个人，以电力形式使用计算能力来解决复杂的数学难题。 第一个解决问题的矿工有权将交易区块添加到区块链，在 PoW 区块链上创建单一且可验证的数据历史记录。 然后，该矿工将获得一枚新铸造的加密货币作为奖励。 这基本上意味着，拥有最高采矿能力的人获得报酬的机会最大。 

现在，让我们继续讨论 PoW 的替代方案：什么是权益证明？ 这种机制完全摒除了采矿方面的因素，用一种完全不同的方式来验证区块。 如果 PoW 矿工使用能源（或电力）来开采区块，那么权益证明验证者则提供权益（资金质押）来证明区块的存在。 他们在网络上质押加密货币，并要随时做好准备，被随机选定来提出区块。 然后，网络上的其他验证者将证明自己已经看到了该区块，一旦收集到足够的证明，系统就会将其添加到区块链中。 所有参与的验证者（提出区块的人和证明区块的人）都将获得奖励。 

由于其设计方式，权益证明系统为正确的行为设定了可观的激励，为不良行为设定了严厉的惩罚。 要记得，验证者是在网络中质押资金，因此 PoS 验证者无需支付电力成本和矿机费用，而是通过网络投入资金。

通过在区块链中质押资金并履行作为验证者的职责，您可以在轮到自己时提出区块并进行证明，从而获得奖励。 但是，如果您不履行这些职责，将会受到处罚。 例如，如果轮到您提出或证明某个区块， 但您没有在线完成这些操作，错过了机会。 由于您未能完成作为验证者的工作，所以将从您的质押资金中扣除一小部分。 

惩罚的货币价值将根据您的行为严重程度而有所不同。 离线的处罚费用相对较低。 然而，蓄意攻击或破坏网络等严重违规行为会导致您的权益质押金大量扣除——甚至全额扣除。 最重要的是，您将被踢出网络，禁止您再次作为验证者参与。 可以这样想：权益质押金被全额扣除，相当于要求攻击失败的 PoW 矿工烧毁其全部设备，而不是令其支付消耗的电费。 

权益证明对系统的改善

尽管工作量证明系统非常安全，但它自诞生以来面临着三个主要挑战： 

可进入性

面临昂贵的矿机和电费，成为 PoW 矿工的门槛较高。 维护和验证区块是高度耗能的过程，要获得可观的区块奖励，矿工通常会迁移到能源成本较低的国家/地区。 此外，各辖区通常会为企业提供较低的电费，这样一来，您必须创立一家公司并购买足够的硬件，才能抵消这些努力和成本。 

最重要的是，矿机并不便宜。 要知道，要获得奖励，您需要使用顶级硬件才能与大公司竞争。 这两点结合在一起，大大提高了通过加密货币采矿赚钱的门槛。 

权益证明机制彻底摒除了能源密集型矿机，入行的门槛要低得多。 然而，门槛降低并不代表没有入行的壁垒。 要注意，成为验证者需要投入资金。 在 ETH 2.0 的权益证明更新系统之下，如果您要成为验证者，则需要质押 32 ETH（在撰写本文之时，此金额相当于约 89,000 美元）。 和 PoW 区块链一样，您可以加入矿池来帮助减轻这种负担。 

在 PoW 中，您可以将自己的处理能力借给矿池，并与群体中的其他人分享奖励。 在 PoS 中，您可以加入权益池，权益池会从无法或不愿投入过多资金的参与者手中汇集资金。 

中心化

PoW 链的进入门槛很高，因此带来了第二个问题：矿工变得更加中心化。 采矿的利润越低，愿意尝试的人就越少。 这将矿工集中为两个主要群体：在能源成本低的地区运营的大型企业集团，以及将奖励分配给所有群体成员的矿池。 

由于 PoS 链摆脱了昂贵的电力成本和硬件设备，让人们更有机会成为验证者。 要成为其中一员，您需要做的就是提供一定金额的加密货币、拥有稳定的互联网连接和一台计算机（或智能手机/平板电脑）。 由于入场条件不高，参与的大门是敞开的。 

可扩展性

在 PoW 系统中，区块是连续开采的。 每个区块可以容纳一定数量的数据（区块大小）。 也就是说，如果待处理的交易无法纳入当前区块，则需等待下一个区块，才能添加到区块链中。

权益证明网络本身并不能提高可扩展性， 但它确实提供了允许实施可扩展性解决方案（如分片）的架构。 分片是一种扩展机制，可将区块链划分为多个分片链，每个分片链都具有处理区块的能力。 因此，区块无需逐一处理，也就是说，交易不必等待下一个区块， 可以一次性处理更多区块，安全性也不会降低。 例如，以太坊 2.0 会将 ETH 区块链划分为 64 个独立的分片链。 这意味着，从理论上讲，该网络的交易处理速度将至少提高 64 倍。 

未来的大势所趋？

目前，PoW 共识机制用于比特币和以太币等主流加密货币。 尽管存在许多问题，但我们不能否认它在安全方面的革命性。 

尽管 PoS 系统拥有很多潜力， 我们必须牢记，权益证明是一项新技术，仍然是工作量证明的新兴替代方案。 其未来的发展将取决于实际应用中的表现，而现在我们只需静观其变